专利名称：土壤气体通量测定仪的底座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生态学的自动测量装置领域，具体为一种土壤气体通量测定仪的底座。
背景技术：
陆地土壤呼吸是气体从土壤进入大气的主要途径，与全球气候变化密切相关。土壤呼吸具有明显的季节和日变化动态，其季节动态与温度变化特征密切相关，另外，影响土壤呼吸的因素很多，除了土壤的通透性等物理特性和土壤微生物特征外，气温、土温、湿度、大气C02浓度、土壤无机养分和有机质的含量与组成等都会影响土壤呼吸。温室气体含量的日益增加，是造成地球温室效应的主要原因之一。土地利用部分所固定的大量碳被保留在土壤有机质和植被中，全球土壤碳贮量约为植被中碳贮量的
1.5倍，对土壤碳库的库容及其动态变化进行研究，是当前生态学研究的热点方向。现在的土壤碳呼吸是利用C02分析仪测定气体交换室中C02浓度变化来准确反映，使用该方法时需要用到测量室，目前已经发展到使用自动通量箱测定，在国内已有相关研究人员进行该方面的研究，如公开号为:CN102288545A、CN101949919A、CN101162225、CN1987421、CN202008480U、CN2605571，但是在使用这些装置时容易出现测量结果误差较大的情况，设备的一体化差，封装性差，气室发生位置偏移时不能及时自动校正，严重影响测量装置的稳定性和使用寿命，造成实验结果的系统误差和偶然误差较大。另一方面，由于测量土壤呼吸时需尽量减少土壤气体通量测定装置在地面上的投影面积，以降低土壤呼 吸室对土壤表面的扰动。现有的土壤气体通量测定装置都是采用在一个面积远超气室的底座上打孔，减少土壤气体通量测定装置的投影面积，但这样仍不能很好的减少土壤气体通量测定装置的投影面积。
发明内容本申请的目的在于提供一种土壤气体通量测定仪的底座，以解决土壤气体通量测定装置测量时处于水平位上，气室位置偏移能自动校正回位，对土壤的扰动较大的问题。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:—种土壤气体通量测定仪的底座，包括底座(20)、密封圈(5)和压制环(3)，其特征在于:所述的底座(20)分为底座环面(20-5)和底座安装区(20-6)，在底座环面(20-5)上设有供土环(I)插入的底座内环(20-3)，在底座环面(20-5)的周边还设有底座气孔(20-4)，所述的底座(20)上设有密封圈(5)，在密封圈(5)上紧压着压制环(3)。进一步，所述的气室(7)上设有向上翻转的气室外沿(7-1)。进一步，所述底座环面(20-5)为环形，其外直径比气室(7)的直径大2cm-20cm，其内直径比气室(7)的直径小lcm-5cm。进一步，所述底座环面(20-5)的外直径比气室(7)直径大7cm。进一步，所述的底座安装区(20-6)上设有安装孔(20-1)和气缸定位孔(20-2)。[0012]进一步，所述的密封圈(5)包括环状基底(5-3)，环状基底(5-3)上设有密封圈气孔(5-2)，环状基底(5-3)向上伸出的部分为上凸部(5-1)，上凸部(5-1)的内环直径小于或等于土环(I)的外直径。进一步，所述的压制环(3)包括气孔(3-2)和环内面(3-3)，环内面(3_3)的面积大于密封圈(5)的内环面积。进一步，所述的压制环(3)上还设有定位装置(3-1)。进一步，所述的定位装置(3-1)均匀分布在压制环(3)上，定位装置(3-1)的数量范围为3至6个。进一步，所述的气孔(3-2)、密封圈气孔(5-2)和底座气孔(20-4)的数量、面积大小相等，位置相对应。进一步，所述的气孔(3-2)和底座气孔(20-4)设有内螺纹。进一步,所述的密封圈(5)由Teflon娃胶一体成型制成。
本发明具有以下优点:I) 土壤气体通量测定仪的底座的测量区略大于气室的面积，形状与气室相匹配，从而最小化土壤气体通量测定仪的底座的投影面积，可有效降低土壤气体通量测定仪的底座对测量的影响；2)在土壤气体通量测定仪的底座上设有气室限位装置，当气室发生位置偏离时，可以有效纠正气室的位置；3)采用Teflon硅胶做密封圈，由于普通的橡胶对CO2有吸附，对测量结果产生影响。
图1是土壤气体通量测定装置结构示意图图2是土壤气体通量测定仪的底座的结构图图3是底座(20)与相关部件爆炸图图4是底座(20)的结构示意图土环I ;支腿2 ;压制环3 ;螺钉孔4 ;密封圈5 ;紧固螺丝6 ;气室7 ;防护罩8 ;过线轴9 ;横梁10 ;水平球11 ;套管12 ;把手13 ;支脚转轴14 ;支脚下沿15 ;支脚滑槽16 ;支座长下沿17 ;底盘下沿18 ;控制箱19 ;底座20 ;定位装置3-1 ;气孔3_2 ;环内面3_3 ;上凸部5-1 ;密封圈气孔5-2 ;环状基底5-3 ;气室外沿7-1 ;安装孔20_1 ;气缸定位孔20_2 ;底座内环20-3 ;底座气孔20-4 ;底座环面20-5 ;底座安装区20_6。
具体实施方式
如图1所示，土壤气体通量测定装置主要包括土环(I)、支腿(2)、底座(20)、气室
(7)和控制箱(19)。在底座(20)的下面设有土环(I)，在其两边各设有两个支座长下沿
(17)和底盘下沿(18)，在支座长下沿(17)和底盘下沿(18)上装有通过支脚转轴(14)连接在一起的支腿(2)，支腿(2)上设有支脚滑槽(16)，支腿(2)的转动以支脚转轴(14)为圆心、支脚滑槽(16)为轨迹进行高度调节，从而土壤气体通量测定装置不易发生位移，更稳固。[0029]当土壤气体通量测定装置为非工作状态，需要打包运输时，支腿(2)可以沿支脚滑槽(16)的轨迹折叠成与底座(20)相平行的状态，且可以通过支腿(2)上的支脚下沿
(15)，同侧的支腿⑵可以相互紧搭在一起。如图2所示，土壤气体通量测定仪的底座主要包括底座(20)、密封圈(5)和压制环
(3)，在底座(20)的尾部设有把手(13)，底座(20)的上面设有密封圈(5)，在密封圈(5)的上面紧压着压制环(3)，具体层状结构如图3所示。从图3可看出，密封圈(5)在其环状基底上设有密封圈气孔(5-2)，其向上伸出的部分为上凸部(5-1)，上凸部(5-1)的内环大小与土环(I)相匹配，以保持底座(20)与土环(I)的紧密密封，同时其环外部与气室(7)相匹配，从而确保土壤气体通量测定装置工作时，气室(7)、底座(20)与密封圈(5)能形成一个密闭的空间。为了将密封圈(5)固定在底座(20)上，在密封圈(5)的上方设有压制环(3)，在压制环⑶上设有与密封圈气孔(5-2)、底座气孔(20-4)相对应的气孔(3-2)，压制环(3)上的环内面(3-3)的面积大于密封圈(5)的内环面积。为了保证压制环(3)上方的气室(7)能准确落入到环内面(3-3)中，在压制环(3)上还设有定位装置(3-1)，另一方面，为了增大气室(7)与环内面(3-3)的接触面，将气室(7)的气室外沿(7-1)做成向上翻转的形状。这样的话，一方面由于增大气室(7)与密封圈(5)的接触面积，密封度更好，另一方面可以与定位装置(3-1)接触，能形成一定坡度，因为定位装置(3-1)的导向非常容易滑入到环内面(3-3)中。密封圈(5)由Teflon娃胶一体成型制成，Teflon娃胶又称特氟龙娃胶,无毒无害，不会对CO2和水产生吸附，在土壤碳通量测定装置上相比其他密封材料，有意想不到的效果，对实验结果的干扰最小化，不会产生一点影响，密封效果更为优异。如图4所示，底座(20)分为底座环面(20-5)和底座安装区(20_6)，底座环面(20-5)为环状圆形，其直径比气室(7)的直径大2cm-20cm，以大于2-5cm为最佳。也可以是底座环面(20-5)为环形，其外直径比气室(7)的直径大2cm-20cm，其内直径比气室(7)的直径小lcm-5cm,最佳值为底座环面(20_5)的外直径比气室(7)大5cm或7cm。在底座环面(20-5)上设有供土环(I)插入的底座内环(20-3)，同时，还设有底座气孔(20-4)，其底座气孔(20-4)内有螺纹，一方面可以用来透气，减少底座(20)对待测土壤的投影面积，降低对测量结果的影响，另一方面，可以通过将螺钉与压制环(3)、密封圈
(5)上跟底座气孔(20-4)对应的气孔(3-2)、密封圈气孔(5-2)紧固在一起，完成对底座环面(20-5)区配件的装配。在底座安装区(20-6)上设有安装孔(20-1)，以供安装底座(20)上的控制箱
(19)，同时还设有气缸定位孔(20-2)，以供安装控制箱(19)内部的气缸。虽然上面的举例了一些特定实施例来说明和描述本发明，但并不意味着本发明仅局限于其中的各种细节。相反地，在等价于权利要求书的范畴和范围内可以不偏离本发明精神在各种细节上做出各种修改。说明书中未写明的气管安装、气体输送、气体分析、气缸控制和测量主机部分为本领域常用装置和公知常识，市场上已有相关配套产品，例如理加联合的SF-3000测量主机，未详细描述的部分为本领域的公知常识，在此，不再述说。同时，本发明中说的自动测定装置，不局限于土壤二氧化碳通量的测量，本领域人员可以由此联想到连接其他类型的气体分析仪 ，测量其他气体通量的，以及稳定同位素。
权利要求1.一种土壤气体通量测定仪的底座，包括底座(20)、密封圈(5)和压制环(3)，其特征在于:所述的底座(20)分为底座环面(20-5)和底座安装区(20-6)，在底座环面(20-5)上设有供土环(I)插入的底座内环(20-3)，在底座环面(20-5)的周边还设有底座气孔(20-4)，所述的底座(20)上设有密封圈(5)，在密封圈(5)上紧压着压制环(3)。
2.根据权利要求1所述的一种土壤气体通量测定仪的底座，其特征在于:所述的气室(7)上设有向上翻转的气室外沿(7-1)。
3.根据权利要求1或2所述的一种土壤气体通量测定仪的底座，其特征在于:所述底座环面(20-5)为环形，其外直径比气室(7)的直径大2cm-20cm，其内直径比气室(7)的直径小 lcm_5cm。
4.根据权利要求3所述的一种土壤气体通量测定仪的底座，其特征在于:所述底座环面(20-5)的外直径比气室(7)直径大7cm。
5.根据权利要求4所述的一种土壤气体通量测定仪的底座，其特征在于:所述的底座安装区(20-6)上设有安装孔(20-1)和气缸定位孔(20-2)。
6.根据权利要求5所述的一种土壤气体通量测定仪的底座，其特征在于:所述的密封圈(5)包括环状基底(5-3)，环状基底(5-3)上设有密封圈气孔(5-2)，环状基底(5_3)向上伸出的部分为上凸部(5-1)，上凸部(5-1)的内环直径小于或等于土环(I)的外直径。
7.根据权利要求6所述的一种土壤气体通量测定仪的底座，其特征在于:所述的压制环(3)包括气孔(3-2)和环内面(3-3)，环内面(3-3)的面积大于密封圈(5)的内环面积。
8.根据权利要求1、2、4、5、6或7所述的一种土壤气体通量测定仪的底座，其特征在于:所述的压制环(3)上还设有 定位装置(3-1)。
9.根据权利要求8所述的一种土壤气体通量测定仪的底座，其特征在于:所述的定位装置(3-1)均匀分布在压制环(3)上，定位装置(3-1)的数量范围为3至6个。
10.根据权利要求1、2、4、5、6、7或9所述的一种土壤气体通量测定仪的底座，其特征在于:所述的密封圈(5)由Teflon娃胶一体成型制成。
专利摘要一种土壤气体通量测定仪的底座，包括底座(20)、密封圈(5)和压制环(3)，其特征在于所述的底座(20)分为底座环面(20-5)和底座安装区(20-6)，在底座环面(20-5)上设有供土环(1)插入的底座内环(20-3)，在底座环面(20-5)的周边还设有底座气孔(20-4)，所述的底座(20)上设有密封圈(5)，在密封圈(5)上紧压着压制环(3)。以解决土壤气体通量测定装置测量时处于水平位上，气室位置偏移能自动校正回位的问题。
文档编号G01N33/24GK203148931SQ20132019304
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月17日 优先权日2013年4月17日
发明者李晓波, 刘亚勇, 邢友武, 朱湘宁 申请人:北京萨维福特贸易有限公司